断电报警器：停电报警器 断电报警器

断电报警器：停电报警器 断电报警器 断电报警器:停电报警器 断电报警器 话题:断电报警器 课程 使用方法 电流 电压 目 录1 课程设计的目的2 课程设计的任务与要求 3 设计方案与论证 4设计原理及功能说明 5 硬件的制作与调试 6 总结参考文献附录1:总体电路原理图 附录2:元器件清单课程设计的目的:1在电子科学设计高速发展的今天，电子产品越来越多的应用在我们的日常生活中，像日常我们工作所用的电脑、手机等等，这些高科技产品给我们带来了极大的方便。如今，日常生活越来越走向电子化。本停电报警器，它就是不需要备用电池，当220V交流电网停电时，它就会发出长约1min急促的―嘟嘟‖报警声。2 (1)巩固课堂所学的知识，提高把理论知识应用于实际中的能力，加强对实际工作的调研–设计–实施的过程认识。为提高自主能力打下基础，并为延伸校内实验室的实验–实习及设计创造了更好的方法和条件，同时通过该活动，要求同学们自己收集并设计课题及有关资料，做到有的放矢;又注重对大家的品德教育，加强纪律性，加强科技意识及责任感，培养敬业精神。 (2)通过电子系统的制作，能够进一步熟悉电子系统的结构、工作原理和使用方法。了解电路理论的实际应用，掌握电子系统的装配和调试工艺，提高同学们的实际操作技能。课程设计的任务与要求:任务:设计课题，和小组成员讨论，并在仿真软件中仿真成功后，定下题目，熟悉所设计停电报警器的原理及电路图，进一步搜集相关资料，弄清电路中所用的元器件，熟悉它们的特性及功能，计算出各个元器件的参数。最后购买所用元器件，焊锡丝，电路板，然后在实验室中实际操作。要求:认真准备，积极参与，按照所设计的题目要求去准备各方面的知识，并通过各种学习渠道去保证电路原理的清晰，及对各个元器件的认知与熟练掌握设计方案与论证:设计方案:电源电路由整流二极管VD1——VD4，电阻R1——R3,滤波电容器C1和稳压二j级管VS组成。LED指示电路由电阻R4，R5和发光二极管VL组成。报警电路由二极管VD5，VD6，电阻R6——R8，电容C2，C3，晶体管V和蜂鸣器HA组成。在市电正常时，交流220V电压经VD1——VD4整流，R1——R3降压分压，C1滤波及V稳压后，产生+15V电压。该+15V电压分为3路:一路经R4加至VL的正极，将VL点亮;一路经VD5,R6对C3充电;另一路经VD6，R7加至V的基级，使其截止。此时HA不响。当市电停电时，C1两端的+15V电压消失(经R3快速泄放)，VL熄灭，C3经V放电，使V饱和导通，HA发出报警声。 约1分钟左右，C放电完毕，V截止，HA停止报警。论证:已经在仿真软件中仿真，感觉此方案有可行性，下一步就是在实验室中具体实际操作了。设计原理及功能说明:电源电路由整流二极管VD1——VD4，电阻R1——R3,滤波电容器C1和稳压二j级管VS组成。LED指示电路由电阻R4，R5和发光二极管VL组成。报警电路由二极管VD5，VD6，电阻R6——R8，电容C2，C3，晶体管V和蜂鸣器HA组成。在市电正常时，交流220V电压经VD1——VD4整流，R1——R3降压分压，C1滤波及V稳压后，产生+15V电压。该+15V电压分为3路:一路经R4加至VL的正极，将VL点亮;一路经VD5,R6对C3充电;另一路经VD6，R7加至V的基级，使其截止。此时HA不响。当市电停电时，C1两端的+15V电压消失(经R3快速泄放)，VL熄灭，C3经V放电，使V饱和导通，HA发出报警声。约1分钟左右，C放电完毕，V截止，HA停止报警。功能说明:采用大容量存储的电荷来供电，不使用电池。当市电停电时，该报会发出1min蜂鸣报警声 警器将硬件的制作与调试:普通二极管 :晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相 抑消作用使载扩散流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流 I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击1N4007型二极管，属于普通整流二极管，正向电压1.1V，正向电流1A，反向电压1000V。稳压二极管VS:工作原理:利用二极管的反向击穿特性，管子击穿后，电流从大往小变，电压只有很小的下降，一直降到某个电流值后电压才随电流的下降急剧下降。正是利用了这个特性人们才造出了稳压二极管。使用稳压二极管的关键是设计好它的电流值。发光二极管:工作原理:通过将电压加在LED的PN结两端，使PN结本身形成一个能级，然后电子在这个能级上跃变并产生光子来发光的。三极管的工作原理(电流放大作用)三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例(信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地)，当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管 的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC/ΔIB, Δ示变化量。)，三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。放大电路的组成原理(应具备的条件)(1):放大器件工作在放大区(三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置)(2):输入信号能输送至放大器件的输入端(三极管的发射结)(3):有信号电压输出。穿电流，称为二极管的击穿现象。蜂鸣器的工作原理:蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 ;蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母―H‖或―HA‖(旧标准用―FM‖、―LB‖、―JD‖等)表示由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，以致于单片机的I/O 口是无法直接驱动的*(但AVR可以驱动小功率蜂鸣器)，所以要利用放大电路来驱动，一般使用三极管来放大电流就可以了。元器件的测试:本试验所用电阻为色环标记电阻，所以先用色环读数法读出所用电阻的大概阻值，再用万用表测出实际阻值。二极管的测试，把万用表的一个旋钮调到欧姆档，另一个旋钮调到×100电阻档，两表笔分别接电阻的两个电极，读出阻值，然后将两表笔反接，读出阻值，两值相比较，阻值小的，可判出二极管的正负极，黑表笔所接为正级，红表笔所接为负极。也可从二极管的外表来判断 它的正负极，管脚短的一脚、其表皮为白色一边为负极。三极管的测试万用表选用欧姆档，并调到×1000档上，红表笔接正级，黑表笔接负极，调好零位来测量，确定基级b。确定基级的方法，让黑表笔固定在其中任意一个管脚不动，红表笔分别接其他两个管脚。确定基级b后，用手指将b级和另外一级捏在一起，但不能导通。用黑红表笔分别接触c和e级，阻值较小的一次，黑表笔对应e级，红表笔对应c级。电容的测试，把万用表调至欧姆档，×1000，正极接黑表笔，负极接红表笔，有阻值且回到无穷大，则电容是良好的。电路装置、调试及其故障:1、从好的元件中放置在工作平面。2、根据设计需要连接元器件。3、对布置后的元器件进行调整。手工焊接，对插装在电路板上的元器件进行手工焊接，焊接工具:电烙铁。(1)电烙铁是常用的焊接工具。我们使用50W内热式电烙铁。使用前，应用细砂纸将烙铁头打光亮，通电烧热，蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢锉挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。(2)一个牢固的焊接点要求使用一个上锡良好的烙铁头，温度在焊锡的液化温度上大约100F，烙铁头上的焊锡改善来从烙铁的快速热传导，预热工件，最好的方法是在少于5秒的时间内完成焊接点，最好是大约3秒钟。快速地把 加热和上锡的烙铁头接触锡线，然后接触焊接点区域，用熔化的焊锡帮助从烙铁到工作的最初的热传导，然后把锡线移开，将要接触焊接表面的烙铁头。焊接注意:温度小于280摄氏度，焊接时间要小于3秒，使用恒温焊锡;重复焊接少于3次，间隔大于5分钟。4、电路的调试，电路安装完毕，对元器件仔细的检查一遍，特别是二极管、稳压二极管、发光二极管和电解电容的极性。设计总结:1、设计总结，(1)设计实习是一次理论联系实际的活动，它不但要求我们懂得理论知识，而且要求我们有变通能力，在一种方法走不通的情况下，能有冷静的头脑找出其他的方法，然后通过合理的路线达到我们的目标。(2)设计实习能很好的巩固和发展我们平时学习的知识，加深对理论知识的理解，并留下很深的印象。(3)设计实习很好的锻炼了我们的动手能力和交流能力，使我们的综合能力得到提高。2、设计体会，这次的电子系统制作使我们获益匪浅，不仅使我们巩固了所学知识，加深对所学知识的理解，而且使我们对所学知识有了一定的感性认识，另外，这次实习还增进了同学之间的感情，使我们更加了解，锻炼了我们的沟通能力。首先，在设计电路的过程中，我们对以前不懂或是不太了解的进行了重新认识，对所学知识有了进一步理解。其次，在对原理的理解上，我们相互讨论，消除疑惑，锻炼了大家的沟通能力。再次，在元件的布置和焊接过程中，我们充分利用电路板的空 间，合理布局，使我们的作品更加美观，在这个过程中，组员们都积极参与，最终确定了元件的布局。参考文献:《模拟电子技术》教材 百度文库附录1:总体电路原理图附录2:元器件清单